Luận Văn Thiết kế CSDL Phân tán cho hệ thống thi trắc nghiệm

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đồ án
Cơ sở dữ liệu là một phần quan trọng của các ngành Tin học, không một ứng dụng tin học nào mà không chứa đựng vấn đề tổ chức lưu trữ và khai thác dữ liệu.
Trong một xã hội thông tin, dữ liệu liên tục được các cá nhân hoặc tổ chức tạo ra và khai thác. Do đó, dữ liệu cần phải được tổ chức thành cơ sở dữ liệu mà trong đó dữ liệu được lưu trữ, phân loại, sắp xếp, so sánh với mục đích phục vụ cho việc đánh giá và ra quyết định.
Mặt khác, do sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và sự bành trướng mạnh mẽ của mạng Internet cùng với xu thế toàn cầu hóa trong mọi lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực thương mại, cơ sở dữ liệu phân tán nói riêng và các hệ phân tán nói chung đã và đang là một lĩnh vực thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
Trong những năm gần đây, hàng loạt những thành tựu mới nhất về khoa học công nghệ là nguyên nhân hàng đầu của việc tăng cường năng lực cho các thiết bị tin học, đặc biệt là các bộ vi xử lý hay bộ xử lý và các thiết bị nhớ. Chi phí phần cứng cũng được giảm một cách đáng kể.
Các thiết bị tin học được trang bị đến tận chỗ làm việc của từng người, bất kỳ vị trí đó là ở đâu. Trong lĩnh vực truyền thông, với việc áp dụng kỹ thuật mới, thông qua đó, người ta có thể trao đổi thông tin với khối lượng lớn và khoảng cách xa bằng các thiết bị tin học.
Trên thực tế, một xu hướng kỹ thuật mới ra đời-xu hướng phân tán các thành phần tạo nên hệ tin học theo hướng tiếp cận nơi sử dụng và sản xuất thông tin. Song để khai thác có hiệu quả toàn hệ, vấn đề quan trọng hàng đầu cần phải tính đến là các tài nguyên nói chung, đặc biệt là tài nguyên thông tin nói riêng và chiến lượt khai thác, sử dụng chúng một cách tối ưu nhất.
Để thực hiện mục đích vừa nêu một cách rõ ràng, hệ không chỉ đơn thuần được mắc nối vật lý với nhau, mà còn có cả chiến lược khai thác chúng. Bản thân người sử
dụng thuần túy không thể tự xây dựng nên chiến lượt đó được. Đấy chính là chức năng
chủ yếu của các hệ thống tin học phân tán đồng thời cũng là đối tượng nghiên cứu của đề tài này.
2. Mục đích nghiên cứu đồ án
Với mong muốn tìm hiểu nắm vững các nội dung nguyên lý của hệ tin học phân tán và bước đầu áp dụng vào việc triển khai một ứng dụng phân tán nhỏ trong thực tế nên em đã chọn đề tài này.
3. Phương pháp thực hiện
- Tập hợp những kiến thức đã được trang bị, nghiên cứu thêm tài liệu có liên quan nhằm xây dựng cơ sở lý thuyết làm nền tảng định hướng cho những khảo sát, nghiên cứu hệ thống và đề xuất giải pháp thực tế.
- Tiến hành khảo sát, nghiên cứu hệ thống mạng nội bộ cũng như chương trình thi trắc nghiệm của trường Cao đẳng CNTT Hữu Nghị Việt - Hàn.
- Trên cơ sở kết hợp khảo sát thực tế với những đánh giá tác nhân ảnh hưởng đến chương trình thi trắc nghiệm, đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của chương trình thi trắc nghiệm của trường.
4. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết về hệ tin học phân tán, thuật toán nhiều bản sao và đồng bộ hóa dữ liệu.
- Phần mềm thi trắc nghiệm TestPro
- Hệ quản trị CSDL SQL Server 2005
- Không gian: Nghiên cứu Quy trình thi trắc nghiệm, Chương trình TestPro, hệ thống mạng nội bộ của trường Cao đẳng CNTT Hữu Nghị Việt - Hàn.
- Thời gian: Khảo sát thực trạng hệ thống tại thời điểm tháng 5/2010, phân tích kế hoạch thực hiện giải pháp có ý nghĩa áp dụng trong năm 2010.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên trường Cao đẳng CNTT Hữu Nghị Việt-Hàn tìm hiểu và nghiên cứu về CSDL phân tán.
- Có thể ứng dụng để thiết kế CSDL phân tán cho phần mềm thi trắc nghiệm
của trường.



MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC HÌNH VẼ- BẢNG BIỂU vi
PHẦN MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đồ án 1
2. Mục đích nghiên cứu đồ án 2
3. Phương pháp thực hiện 2
4. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2
6. Bố cục nội dung của đồ án 3
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5
1. Nghiên cứu hệ CSDL phân tán 5
1.1 Khái niệm 5
1.2 Thành phần của hệ phân tán 6
1.3 Các đặc trưng của hệ phân tán 8
1.4 Tính chất của hệ phân tán 9
1.4.1 Tính trong suốt 9
1.4.2 Tính hiệu quả 10
1.4.3 Tính mềm dẻo 10
1.4.4 Tính phù hợp 10
1.4.5 Tính bền vững 10
2. Nghiên cứu thuật toán nhiều bản sao và đồng bộ hóa dữ liệu 10
2.1 Nhu cầu thực tế và vấn đề cần quan tâm 11
2.2 Mô hình giải thuật 13
2.3 Tổng quát 14
2.4 Đồng bộ hóa dữ liệu 16
3. Nghiên cứu tính năng Replication trong SQL Server 2005 17
3.1 Giới thiệu tính năng Replication trong SQL Server2005 17
3.2 Các kiểu Replication 19
3.3 Thực hiện Replication trên SQL Server với CSDL thử nghiệm 20
3.3.1 Cấu hình cho Local Publications 20
3.3.2 Cấu hình cho Local Subscriptions 29
CHƯƠNG II: KHẢO SÁT THỰC TẾ- NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG MẠNG NỘI BỘ VÀ CHƯƠNG TRÌNH THI TRẮC NGHIỆM CỦA TRƯỜNG 36
1.Nghiên cứu hiện trạng mạng nội bộ của trường 36
2. Nghiên cứu chương trình và CSDL của hệ thống thi trắc nghiệm của trường 38
2.1. Giới thiệu về hình thức thi trắc nghiệm 38
2.2 Tổng quan về hệ thống 38
3.3 Chức năng trong hệ thống: 41
CHƯƠNG III: GIẢI PHÁP THIẾT KẾ PHÂN TÁN 47
CSDL THI TRẮC NGHIỆM 47
CỦA TRƯỜNG CĐ CNTT HỮU NGHỊ VIỆT-HÀN 47
1.Nguyên lý thiết kế 47
2. Đề xuất giải pháp 47
2.1 Mô tả thiết kế CSLD phân tán 47

2.2. Lựa chọn vị trí đặt cơ sở dữ liệu và phân nhóm người sử dụng 48
2.3. Yêu cầu hệ thống 51
3. Xây dựng các Server CSDL 53
KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CNTT: Công nghệ thông tin
CSDL: Cơ sở dữ liệu
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn



DANH MỤC HÌNH VẼ- BẢNG BIỂU
Hình 1: Ví dụ về một sơ đồ phân tán và phân mảnh 6
Hình 2: Ba thực thể của hệ tin học 6
Hình 3: Bốn thực thể của hệ tin học phân tán 7
Hình 4: Trạng thái dữ liệu trong các giai đoạn cập nhật 12
Hình 5: Cấu trúc phân tầng của truy cập bảng điều khiển 13
Hình 6: Sơ đồ tổng quát xử lý nhiều bản sao 14
Hình 7: Mô hình 1 Pub-1 Sub/ nhiều Sub 17
Hình 8: Mô hình nhiều Sub 18
Hình 9: Mô hình hệ thống Mạng của trường 36
Hình 10: Mô hình hệ thống 38
Hình 11: Mô hình các chức năng của hệ thống 38
Hình 12: Quy trình nghiệp vụ chuẩn bị và triển khai cho một kỳ thi trắc nghiệm 39
Hình 13: Quản lý hệ thống 40
Hình 14: Quản lý ngân hàng câu hỏi 41
Hình 15: Quản lý đề thi 42
Hình 16: Quản lý thi 43
Hình 17: Quản lý chấm 44
Hình 18: Thi trực tuyến 44
Hình 19: Chức năng soạn thảo câu hỏi 45
Hình 20: Sơ đồ kết nối các CSDL 49
Hình 21: Sơ đồ truyền dữ liệu 50

Bảng 1: Các nguyên tắc của hệ phân tán 7
Bảng2: So sánh trước khi thiết kế phân tán và sau khi phân tán. 15